VSWR ve geri dönüş kaybı nedir?
RF ve mikrodalga mühendisliğinde yansıma katsayısı \(\lvert\Gamma\rvert\), bir yükten (anten, kablo, yükselteç) empedans uyumsuzluğu nedeniyle ne kadar sinyalin geri yansıdığını ifade eder. \(\lvert\Gamma\rvert\) değerinden yola çıkarak yaygın kullanılan iki performans ölçütü elde edebilirsiniz: Gerilim Duran Dalga Oranı (VSWR) ve desibel cinsinden geri dönüş kaybı. Bu hesaplayıcı bunlar arasında serbestçe dönüşüm yapar, ayrıca uyumsuzluk kaybını ve yansıyan gücü de gösterir.
Nasıl kullanılır?
Elinizdeki değeri seçin. Yansıma katsayısının büyüklüğünü \(\lvert\Gamma\rvert\) (0 ile 1 arasında) girin ya da dB cinsinden geri dönüş kaybını girin. Hesaplayıcı geri kalan büyüklükleri otomatik olarak bulur. Kusursuz bir uyumda \(\lvert\Gamma\rvert = 0\), \(\text{VSWR} = 1{:}1\) ve geri dönüş kaybı sonsuzdur; tam yansımada ise \(\lvert\Gamma\rvert = 1\) ve \(\text{VSWR} = \infty\) olur.
Formüller
VSWR, \((1 + \lvert\Gamma\rvert) / (1 - \lvert\Gamma\rvert)\) olarak tanımlanır; bu, hat üzerindeki duran dalganın tepe değerinin çukur değerine oranıdır.
$$\text{VSWR} = \frac{1 + \lvert\Gamma\rvert}{1 - \lvert\Gamma\rvert}$$Geri dönüş kaybı ise \(\text{RL} = -20\cdot\log_{10}(\lvert\Gamma\rvert)\ \text{dB}\) ile bulunur — pozitif değer ne kadar büyükse yansıyan güç o kadar azdır.
$$\text{RL} = -20\,\log_{10}\!\left(\lvert\Gamma\rvert\right)\ \text{dB}$$Uyumsuzluk kaybı \(= -10\cdot\log_{10}(1 - \lvert\Gamma\rvert^{2})\ \text{dB}\), yansıma yüzünden kaybedilen gücü ölçer; yüzde olarak yansıyan güç ise \(\lvert\Gamma\rvert^{2} \times 100\)'e eşittir.
$$\text{ML} = -10\,\log_{10}\!\left(1 - \lvert\Gamma\rvert^{2}\right)\ \text{dB}$$$$P_{refl} = \lvert\Gamma\rvert^{2} \times 100\%$$
Örnek hesaplama
Diyelim ki \(\lvert\Gamma\rvert = 0{,}2\) olsun. Bu durumda
$$\text{VSWR} = \frac{1 + 0{,}2}{1 - 0{,}2} = \frac{1{,}2}{0{,}8} = 1{,}5{:}1$$olur. Geri dönüş kaybı
$$\text{RL} = -20\,\log_{10}(0{,}2) \approx 13{,}98\ \text{dB}$$Yansıyan güç \(= 0{,}2^{2} \times 100 = \%4\) ve uyumsuzluk kaybı
$$\text{ML} = -10\,\log_{10}(1 - 0{,}04) \approx 0{,}177\ \text{dB}$$olur.
Sıkça sorulan sorular
Hangi VSWR değeri kabul edilebilir? Birçok anten sistemi \(\text{VSWR} \le 1{,}5{:}1\) (geri dönüş kaybı \(\ge 14\ \text{dB}\)) hedefler. Genel kullanımda \(2{:}1\)'in altı çoğunlukla yeterlidir.
Geri dönüş kaybı yüksek olması iyi midir? Evet — yüksek geri dönüş kaybı (dB cinsinden) daha az yansıyan güç ve daha iyi bir uyum anlamına gelir.
Bu hesaplama empedansa bağlı mı? Hayır. Bu dönüşümler yalnızca \(\lvert\Gamma\rvert\) değerine ihtiyaç duyar; temel empedans (örneğin \(50\ \Omega\)) \(\lvert\Gamma\rvert\) değerini belirler ama burada doğrudan gerekmez.
